论被动式超低能耗建筑阻止疫情在建筑内传播的优势

张福南

【摘要】本文从特殊时期出发，对特殊时期被动式超低能耗建筑新风系统、给排水系统、被动式门窗的优势及使用进行总结和探讨，对被动式超低能耗建筑在特殊时期的使用和今后被动式超低能耗建筑的发展及设计具有重要意义。

【关键词】被动式超低能耗建筑;新风系统;给排水;被动式门窗

1. 引言

2020年伊始新型冠状病毒肺炎疫情在湖北武汉爆发，中国各地区均受到不同程度的影响，在这一特殊时期防疫成为社会乃至国家的重点工作。此次疫情正值春节期间人员大规模密集流动，通过人传人的传播方式造成人员大规模的感染。疫情发生后，相关部门和各地政府、企事业单位迅速启动了应急预案。

特殊时期，居家隔离和自我隔离是最基础有效的手段。被动式超低能耗建筑优良的气密性能可以有效隔绝室外未经处理的空气和颗粒物进入到室内而产生污染。被动式超低能耗建筑的气密层像“医用防护服”，为建筑内部提供有效的隔离防护。新风系统像“医用口罩”对进入到室内的空气进行有效的过滤，保证室内舒适度的同时，也为我们呼吸安全提供保障。被动式门窗像“护目镜”提供视野也能保证不被“传染病毒入侵”但是又不会像“护目镜”起雾结露阻挡我们的视线。被动式超低能耗建筑应对“疫情”有天然的优势所在，为居家减少外出，防止感染提供了合理有效的防护。

2. 我国传统建筑居住环境及防疫问题

改革开放以来，随着我国经济社会的高速发展，人民群众生活居住水平得到了极大提高，我国城乡住宅建设取得了显著成就。但是，与国际发达国家相比，我国住宅建筑卫生防疫、居住健康安全保障和建筑部品產业化技术方面还存在不少差距，目前我国住宅仍然处于从数量到质量建设的转型发展阶段[1]。二战后相关研究资料显示，由于“致病建筑”与“致病住宅”大量爆发，室内空气品质相关的致病建筑物综合症（SBS）、建筑物关联症（BRI）和室内化学物质过敏症（MCS）三种建筑与住宅疾病引起了全世界的强烈关注。在2003年“非典”期间，传统建筑的弊病暴露无遗，发生同栋建筑内不同楼层房间居住者交叉感染等大规模“疫情事件”，调查显示是因为建筑内部排水、门窗及各个房间的气密性差，导致病毒随空气在同一建筑内部进行传播。

传统建筑具有建筑密集、人口集中、人际交往频繁，采暖（制冷）能耗高、四处漏气、隔音差、发霉结露等影响居住者健康、安全防护的一系列问题。

3. 被动式超低能耗建筑

被动式超低能耗建筑优异的气密性和独特的建造工艺可以有效降低室内能量与室外进行交换。目前被动式超低能耗建筑气密性最好，可做到建筑物气密性能在压差50Pa下，每小时换气次数≤0.6 h-1。被动式建筑的门窗整窗气密，安装气密，穿墙管线的气密处理，给排水管道的气密，供暖与非供暖房间全部都进行有效的气体防渗漏处理。优异的建筑气密性可以增加建筑能效，降低通过围护结构缝隙流失冷热量。避免因潮气渗入，凝结在建筑构件上后产生发霉结露，损坏或降低建筑构件的质量和寿命。提高居住者舒适度和质量，保温隔热的效果，避免穿堂风，极大地提高建筑隔音能力。特殊时期被动式超低能耗建筑的气密性可实现通过有组织的排风和过滤新风，有效降低居住在建筑内部的居住者患病几率。

4. 被动式超低能耗建筑的使用

特殊时期我们居住的环境安全是极为重要的，居住建筑作为我们的第一道“人身安全”防线也是我们最后一道守护防线。人与空气不能进行隔离，当然我们也不可能24小时佩戴口罩，所以室内环境是否被污染是否安全成为所有人关注的重点。即使是居住在气密性能极好的被动式超低能耗建筑当中也存在上述问题而且必须要掌握正确的使用方法才能保证我们室内环境“安全”。

4.1 被动式超低能耗公共建筑中央空调及居住建筑新风设备

据相关权威媒体报道，截至2020年2月8日6时，天津某百货大楼聚集性疫情确诊病例已增至29人，占天津全市确诊病例的三分之一左右;其中 1人死亡，系天津唯一一例死亡病例。此前，“某百货大楼”疫情中已有194名销售人员和9200名顾客采取相应隔离措施。经研究“某百货大楼”疫情发展如此迅速，确诊人数高主要是因为该百货大楼的空调设备造成的。病毒通过中央空调风机盘管的回风和送风将病毒进行了迅速地传播从而造成了大量人员的感染。

4.1.1 目前常见的通风设备

目前常见的空调系统有三种，全空气系统、风机盘管+新风系统、变频多联机系统。全空气系统是指对空气的冷却、去湿或加热、加湿处理完全集中于空调机房内部的空气处理机组来完成的空调系统。风机盘管+新风系统是指通过空气流动加热（制冷）装置后携带热量（冷量）再由专门的设备对送入室内的气进行过滤的系统设备。变频多联机系统是指是由一台室外机和若干台室内机组成的一个冷媒循环系统。

4.1.2 被动式超低能耗建筑新风系统

目前国内的被动式超低能耗建筑中使用的通风加热（制冷）设备绝大多数采用风机盘管+新风系统，在业内新风设备更被称之为被动式超低能耗建筑的心脏。新风系统在建筑中扮演多个“角色”，通风换气、加热制冷、能量回收、新风过滤、除霾加湿均由新风系统完成，是保证室内环境舒适度的核心。

此次疫情期间新风系统能否满足使用需求，主要以对室外进入室内空气的净化能力为主。以国内某知名厂家生产的环境一体机（新风系统）为例，其采用的是G4+H11的高效组合过滤器，可对室外新风和室内污风进行双重净化。该设备对直径0.3μm的颗粒过滤效率可达到99.7%，医用N95口罩对直径0.3μm颗粒过滤效率为95%，两者对比环境一体机完全满足特殊时期的使用要求。

4.1.3 新风系统的使用

（1）加大新风量、提高出风温度

加大新风量是公认的最为有效的预防手段。对于有新风系统的空调系统，可以加大新风阀开度，而对于家用分体机，就只能靠定时开窗来增加新风量了。新风量加大意味着室外进来的冷风更多，所以需要提高空调温度，以防冻伤感冒。

（2）开启机械排风、及时开窗通风

为了确保通风换气次数能足够多，获得更多室外新风需要开启机械排风，如开启排风扇等装置。无机械通风条件的，需要及时开窗换气。

（3）关闭回风、防止二次污染

建议关闭室内回风，全部使用洁净的室外空气。此举能防止二次污染、降低交叉感染的风险。而对于无法关闭回 风的空调系统，比如家用分体机，则必须经常开窗通新风。

（4）定期清洁消毒、消除隐患

对于办公建筑中央空调系统，需要请专业清洗公司对过滤网、表冷器等整个空调机组与风管做定期清洁消毒。对于家用分体机过滤器（网）一般可以卸下清洗并消毒;其他部件切勿在家自行用化学药剂清洗，此种方式的消毒试剂会卷入空气中，对健康产生危害。

（5）特殊期间、立即停用

一旦室内有疫情或疑似病例出现，立即停止使用空调。需按要求对空调和对整个环境进行消毒处理，经过评价合格以后，再确认中央空调是不是可以打开。

（6）关闭新风热回收功能

开启旁通，不建议开启诱导新风设备打开热回收的相关功能。T/ASC 08-2020《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》中相关内容表明聚合物模式全热回收设备（“纸芯” 传质） 的新风受排风的“污染率”大约为 6%～9%，“转轮”式热回收双向换气机污染率10%～30%[2]。这一研究结果表明具有“传质”特点的热回收装置，实际使用时排风对新风存在一定的污染。采用“金属芯”的热回收双向换气机”的新风热回收设备可正常开启新风热回收功能。

（7）在出风口加装过滤芯

在出风口加装过滤芯防止新风进入设备内部及管内对室外新风造成二次污染。将H11等级的过滤滤芯更换为H13等级的医用过滤滤芯，此项为特殊时期 需设计人员考虑新风量或特殊时期采用手段之一。

4.2 被动式超低能耗公共建筑中央空调及居住建筑给排水系统

2003年“SARS” 疫情后，全国建筑给排水专业人员、政府机构、世卫组织等从多角度开展了总结，认定排水系统的水封、存水弯、地漏失效，是污水排放系统传播病毒污染的核心原因。排水系统中的每个用水器具都通过一个水封装置与下水管道隔开，阻断下水管道内的污染气体进入室内。若水封失效，则室内空气与下水道中的污染气体连通，通过建筑烟囱效应和卫生间排风的抽吸作用，污染气体进入室内，携带的治病微生物散布在室内物体表面，居民通过皮肤接触受到感染[3]。通过水封切断下水管道和室内的连接即可切断污染源，故建筑排水系统同样是防疫期间的关键点。

4.2.1 建筑给排水密封系统

目前防止建筑给排水管道气体渗漏有水密封、深水封、塑料筐式密封、偏心块式密封、彈簧式密封、吸铁石式密封、机械重力式密封七种防止气体渗漏的密封措施。

给排水管道密封系统，是被动式超低能耗建筑实际使用过程中气密性重要保障措施之一。给排水管道密封和穿墙管线密封的好坏直接影响居住者的居住体验，同时也是特殊时期防止室外气体进入室内，产生交叉感染的关键点。

4.2.2 建筑给排水系统的使用

（1）用水器具与排水系统的连接，必须通过水封阻断下水管道内的污染气体进入室内。

（2）应对器具排水是否具有水封进行逐一排查确认，对于没有水封或水封不完整，有漏水现象的应记录，更换带有完整水封的排水管或将排水器具封闭，漏水的应及时修理。封闭方法可用塑料布、湿毛巾、胶带等暂时性完全覆盖封严。

（3）发生排水系统反味，应立即排查原因。排查部位应包括下列各项：

①洗手盆（台面）下部排水管;

②挂式小便器下部排水管;

③上层卫生间蹲便器排水管（通常在吊顶内）;

④上层立式小便器排水管;

⑤拖布池排水管;

⑥地漏必须配备水封，未设置水封的地漏，应将其封闭;

⑦空调凝结水排水管;

⑧设有浴缸的卫生间，应检查确认浴缸排水水封，不能确认的宜封闭堵严;

⑨检查厨房与隔油器连接的水封装置;

⑩其他排水点的排水管。

（4）洗手盆不宜采用盆塞，以防止盆塞拔开放水形成自虹吸造成水封损失;如果保洁清洗必须采用盆塞时，拨开盆 塞放水后要用细水流把水封充满。

（5）清洁消毒后坐便器宜盖上盖子减少水封蒸发。

4.3 被动式门窗使用

（1）门框、门把手、窗、窗框、窗台表面的消毒，尤其是公共建筑出入口及长时间开窗通风的窗户。对于木质及其它高端门窗，不建议直接使用消毒液进行消毒，应用常温清水将表面擦拭2-3遍后迅速将其擦干，将抹布进行消毒。

（2）气密性，应及时提高门窗的气密性能 。在室外风速较大情况下，门窗四周用打火机检查火苗无明显晃动为合格，发现漏气点后应及时使用密封胶进行封堵。

（3）提高入户门密封性，防止同一单元或楼层人员感染后出现交叉感染。 目前绝大部分家庭均设置防盗门不再设置入户门，可使用密封胶进行封堵，在特殊期间将“猫眼”及时封闭。

（4）当同一住房内出现需隔离观察人员，应在其房间室内门底部加装密封装置。同时其他房间非同一朝向（隔离室内窗户朝向）的门窗应经常保持打开，及时通风换气。

（5）采用表面镀有具杀菌抑毒功能涂层的门窗执手。

5.结论

被动式超低能耗建筑作为当下建筑节能领域节能水平较高的建筑，其良好的气密性能是防止室内热（冷）量流失的重要技术保障措施，在特殊期间保证整个建筑的气密性，重点检查如穿墙管线、给排水管道、门窗气密性能更加重要。被动式超低能耗建筑以节能为主要手段但特殊期间增加必要的开窗通风以及正确地使用和理解其中的原理才能避免其中的误区，守护好个人“身心健康”最后一道防线。

参考文献

[1]刘东卫 .住宅建设的卫生防疫与健康安全保障问题、思考与建议—从致病宅到理想家. 中国建设科技集团 微信公众号

[2]T/ASC 08-2020《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》

[3]梁挺雄 .SARS在香港的流行病学调查与防治.中华医学杂志2003.6.10.第83卷第 11 期

（作者单位：河北奥润顺达窗业有限公司）